Calculul performanței pentru încălzirea aerului cu un anumit volum
Determinați debitul masic al aerului încălzit
G
(kg / h) =
L
X
R
Unde:
L
- cantitatea volumetrică de aer încălzit, m3 / oră
p
- densitatea aerului la temperatura medie (suma temperaturii aerului la intrarea și ieșirea din încălzitor este împărțită la două) - tabelul cu indicatorii de densitate este prezentat mai sus, kg / m3
Determinați consumul de căldură pentru încălzirea aerului
Î
(W) =
G
X
c
X (
t
con -
t
început)
Unde:
G
- debitul de masă al aerului, kg / h s - capacitatea de căldură specifică a aerului, J / (kg • K), (indicatorul este preluat din temperatura aerului de intrare din masă)
t
start - temperatura aerului la intrarea în schimbătorul de căldură, ° С
t
con este temperatura aerului încălzit la ieșirea schimbătorului de căldură, ° С
Calculul și proiectarea unei instalații de încălzire se rezumă la determinarea suprafeței necesare a suprafeței de transfer de căldură, a numărului de elemente de încălzire și a opțiunii de dispunere a acestora, precum și a metodei de conectare a lichidului de răcire la conducte. În același timp, sunt determinate rezistențele la trecerea aerului prin încălzitor și lichidul de răcire prin conducte, care sunt necesare pentru calculele hidraulice ale sistemului.
Temperatura medie a apei de răcire din tuburi este determinată ca medie aritmetică a temperaturilor sale la intrarea (tg) și ieșirea (t0) de la încălzitor. Cu un agent de răcire - aburi ca tcr. m se consideră temperatura de saturație a aburului la o presiune dată în tuburi.
Temperatura medie a aerului încălzit este media aritmetică dintre valoarea sa inițială tStart, care este egală cu temperatura calculată a aerului exterior tinit și valoarea finală tCon, corespunzătoare temperaturii aerului de alimentare / pr. În acest caz, în calculele de ventilație generală, temperatura aerului exterior (dacă nu există o recirculare internă a aerului) este luată în conformitate cu parametrii A, în funcție de zonă în conformitate cu SNiP I-ЗЗ-75 și de temperaturile de apă fierbinte (tg) și revenire (în) - în conformitate cu programul de temperatură a apei din sistemul de răcire.
Coeficientul de transfer de căldură k este o funcție complexă a multor variabile. Numeroase studii au stabilit următoarea formă generală a acestei funcții:
Cu un lichid de răcire - apă
K = B (vpH) cf nw m. (111.35)
Cu un mediu de încălzire - abur
K = C n (vp în n) av r, (111,36)
Unde B, C, n, m, g - coeficienți și exponenți, în funcție de caracteristicile de proiectare ale încălzitorului; w - viteza de deplasare a apei în conducte, m / s; v - viteza aerului, m / s.
De obicei, în calcule, viteza aerului (vpw) sr este setată mai întâi, concentrându-se pe valoarea sa optimă în intervalul de 7-10 kg / (m2-s). Apoi, zona liberă este determinată din acesta și este selectat designul încălzitorului și instalării.
La selectarea încălzitoarelor de aer, rezerva pentru zona de încălzire calculată este luată în limita a 10% - pentru abur și 20% - pentru încălzitoarele de apă, pentru rezistența la trecerea aerului - 10%, pentru rezistența la mișcarea apei - 20%.
Calculul încălzitoarelor electrice se reduce la determinarea puterii instalate a acestora N, W, pentru a obține transferul de căldură necesar Q, W:
N = Q. (II1.40)
Pentru a evita supraîncălzirea tuburilor, fluxul de aer prin încălzitoarele electrice în toate cazurile nu trebuie să fie mai mic decât valorile stabilite de producător pentru încălzitorul dat.
Calculul secțiunii frontale a dispozitivului necesară pentru trecerea fluxului de aer
După ce am decis puterea termică necesară pentru încălzirea volumului necesar, găsim secțiunea frontală pentru trecerea aerului.
Secțiunea frontală - secțiunea interioară de lucru cu tuburi de transfer de căldură, prin care trec direct fluxurile de aer rece forțat.
f
(mp) =
G
/
v
Unde:
G
- consum de masă de aer, kg / h
v
- viteza masei de aer - pentru încălzitoarele de aer cu aripioare se ia în intervalul 3 - 5 (kg / m.kv • s). Valori admise - până la 7 - 8 kg / m.kv • s
Prima metodă este clasică (vezi figura 
1. Procese de tratare a aerului în aer liber:
- încălzirea aerului exterior în prima bobină de încălzire;
- umidificarea conform ciclului adiabatic;
- încălzire în a doua bobină de încălzire.
Construirea proceselor de tratare a aerului pe Diagrama J-d.
2. Dintr-un punct cu parametrii aerului exterior - (•) H trasăm o linie de conținut constant de umiditate - dН = const.
Această linie caracterizează procesul de încălzire a aerului exterior în prima bobină de încălzire. Parametrii finali ai aerului exterior după încălzire vor fi determinați la punctul 8.
3. Dintr-un punct cu parametri de alimentare cu aer - (•) P trasăm o linie de conținut constant de umiditate dП = const până la intersecția cu linia umidității relative φ = 90% (această umiditate relativă este asigurată stabil de camera de irigații în timpul umidificării adiabatice).
Obținem punctul - (•) DESPRE cu parametrii aerului de alimentare umidificat și răcit.
4. Prin punctul - (•) DESPRE trasează o linie izotermă - tО = const înainte de a traversa scara de temperatură.
Valoarea temperaturii la punctul - (•) DESPRE aproape de 0 ° C. Prin urmare, se poate forma ceață în camera de irigații.
5. Prin urmare, în zona parametrilor optimi de aer interior din cameră, este necesar să selectați un alt punct de aer interior - (•) ÎN 1 cu aceeasi temperatura - tВ1 = 22 ° С, dar cu umiditate relativă mai mare - 1В1 = 55%.
În cazul nostru, punctul - (•) ÎN 1 a fost luată cu cea mai mare umiditate relativă din zona parametrilor optimi. Dacă este necesar, este posibil să se ia umiditatea relativă intermediară din zona parametrilor optimi.
6. Similar punctului 3. Din punctul cu parametrii aerului de alimentare - (•) P1 trasăm o linie de conținut constant de umiditate dП1 = const înainte de a trece linia umidității relative φ = 90% .
Obținem punctul - (•) О1 cu parametrii aerului de alimentare umidificat și răcit.
7. Prin punctul - (•) О1 trasează o linie izotermă - tО1 = const înainte de a traversa scara de temperatură și a citi valoarea numerică a temperaturii aerului umidificat și răcit.
Notă importantă!
Valoarea minimă a temperaturii finale a aerului la umidificarea adiabatică ar trebui să fie cuprinsă între 5 ÷ 7 ° C.
8. Din punctul cu parametrii de alimentare cu aer - (•) P1 trasăm o linie de conținut constant de căldură - JП1 = const înainte de a traversa linia de umiditate constantă a aerului exterior - punctul (•) Н - dН = const.
Obținem punctul - (•) K1 cu parametrii aerului exterior încălzit în încălzitorul primei încălziri.
9. Procedee de tratare a aerului exterior Diagrama J-d va fi reprezentat de următoarele rânduri:
- linia NK1 - procesul de încălzire a aerului de alimentare în încălzitorul primei încălziri;
- linia K1O1 - procesul de umidificare și răcire a aerului încălzit în camera de irigare;
- linia O1P1 - procesul de încălzire a aerului de alimentare umidificat și răcit în al doilea încălzitor de încălzire.
10. Aer de alimentare extern tratat cu parametri la punctul - (•) P1 pătrunde în cameră și asimilează excesul de căldură și umezeală de-a lungul liniei fasciculului de proces P1V1... Datorită creșterii temperaturii aerului de-a lungul înălțimii camerei - grad t... Parametrii aerului se schimbă. Procesul de modificare a parametrilor are loc de-a lungul fasciculului de proces până la punctul de ieșire a aerului - (•) Y1.
unsprezece.Cantitatea necesară de aer alimentat pentru asimilarea excesului de căldură și umiditate din cameră este determinată de formulă
12. Cantitatea necesară de căldură pentru încălzirea aerului exterior în încălzitorul primei încălziri
Q1 = GΔJ (JK1 - JH) = GΔJ (tK1 - tH), kJ / h
13. Cantitatea necesară de umiditate pentru umidificarea aerului de alimentare din camera de irigare
W = GΔJ (dO1 - dK1), g / h
14. Cantitatea necesară de căldură pentru încălzirea aerului de alimentare umidificat și răcit în a doua bobină de încălzire
Q2 = GΔJ (JП1 - JO1) = GΔJ x C (tП1 - tO1), kJ / h
Valoarea capacitatea termică specifică a aerului С noi acceptam:
C = 1,005 kJ / (kg × ° C).
Pentru a obține puterea termică a încălzitoarelor din prima și a doua încălzire în kW, este necesar să împărțiți valorile Q1 și Q2 în dimensiunea kJ / h la 3600.
Diagrama schematică a procesării aerului de alimentare în sezonul rece - HP, pentru prima metodă - cea clasică, vezi Figura 9.
Calculul valorilor de viteză a masei
Găsiți viteza de masă reală pentru aeroterma
V
(kg / m.kv • s) =
G
/
f
Unde:
G
- consum de masă de aer, kg / h
f
- aria secțiunii frontale efective luată în considerare, sq.
Opinia expertului
Important!
Nu te descurci singur cu calculele? Trimiteți-ne parametrii existenți ai camerei dvs. și cerințele pentru încălzitor. Vă vom ajuta cu calculul. Alternativ, analizați întrebările existente ale utilizatorilor cu privire la acest subiect.
Debitul de aer sau capacitatea de aer
Proiectarea sistemului începe cu calcularea capacității de aer necesare, măsurată în metri cubi pe oră. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un plan de etaj al spațiilor cu o explicație, care să indice numele (scopurile) fiecărei camere și zona sa.
Calculul ventilației începe cu determinarea ratei de schimb de aer necesare, care arată de câte ori are loc o schimbare completă de aer în cameră într-o oră. De exemplu, pentru o cameră cu o suprafață de 50 de metri pătrați cu o înălțime a tavanului de 3 metri (volum 150 metri cubi), un schimb de aer dublu corespunde 300 de metri cubi pe oră.
Frecvența necesară a schimbului de aer depinde de scopul camerei, de numărul de persoane din ea, de puterea echipamentelor generatoare de căldură și este determinată de SNiP (Norme și reguli de construcție).
Deci, pentru majoritatea spațiilor rezidențiale, este suficient un singur schimb de aer, pentru spațiile de birou, este necesar un schimb de aer de 2-3 ori.
Dar, subliniem, aceasta nu este o regulă !!! Dacă este un spațiu de birouri de 100 mp și are 50 de angajați (să zicem o sală de operații), atunci este necesară o alimentare de aproximativ 3000 m3 / h pentru a asigura ventilația.
Pentru a determina performanța necesară, este necesar să se calculeze două valori de schimb de aer: prin multiplicitate și prin Numărul de persoaneși apoi alegeți Mai mult dintre aceste două valori.
- Calculul ratei de schimb a aerului:
L = n * S * HUnde
L - capacitatea necesară de ventilare a alimentării, m3 / h;
n - curs de schimb standardizat al aerului: pentru spații rezidențiale n = 1, pentru birouri n = 2,5;
S - suprafața camerei, m2;
H - înălțimea camerei, m;
- Calculul schimbului de aer în funcție de numărul de persoane:
L = N * LnormUnde
L - capacitatea necesară de ventilare a alimentării, m3 / h;
N - Numărul de persoane;
Lnorm - rata consumului de aer per persoană:
- în repaus - 20 m3 / h;
- munca de birou - 40 m3 / h;
- cu activitate fizică - 60 m3 / h.
După ce am calculat schimbul de aer necesar, selectăm un ventilator sau o unitate de alimentare cu capacitatea corespunzătoare. Trebuie avut în vedere faptul că, datorită rezistenței rețelei de alimentare cu aer, performanța ventilatorului scade. Dependența capacității de presiunea totală poate fi găsită de caracteristicile de ventilație, care sunt date în datele tehnice ale echipamentului.
Pentru referință: o secțiune de conductă lungă de 15 metri cu un grătar de ventilație creează o cădere de presiune de aproximativ 100 Pa.
Valorile tipice ale performanței sistemelor de ventilație
- Pentru apartamente - de la 100 la 600 m3 / h;
- Pentru cabane - de la 1000 la 3000 m3 / h;
- Pentru birouri - de la 1.000 la 20.000 m3 / h.
Calculul performanței termice a aerotermei
Calculul puterii efective de căldură:
q
(W) =
K
X
F
X ((
t
în +
t
afară) / 2 - (
t
începe +
t
con) / 2))
sau, dacă se calculează capul de temperatură, atunci:
q
(W) =
K
X
F
X
temperatura medie a capului
Unde:
K
- coeficient de transfer termic, W / (m.kv • ° C)
F
- suprafața de încălzire a încălzitorului selectat (luată conform tabelului de selecție), mp
t
în - temperatura apei la intrarea în schimbătorul de căldură, ° С
t
out - temperatura apei la ieșirea schimbătorului de căldură, ° С
t
start - temperatura aerului la intrarea în schimbătorul de căldură, ° С
t
con este temperatura aerului încălzit la ieșirea schimbătorului de căldură, ° С
Selectarea și calcularea puterii aerotermei depinde de condițiile și sarcinile de funcționare
Schema de funcționare a încălzitorului de abur.
Dacă încălzitorul este planificat să fie utilizat în spații industriale în care au fost deja instalate sisteme de generare a aburului, atunci alegerea unuia dintre modelele încălzitorului cu abur este practic necontestată. La astfel de întreprinderi, există deja o rețea de conducte de abur care furnizează continuu abur fierbinte pentru diverse nevoi, respectiv este posibil să conectați încălzitorul la această rețea. Cu toate acestea, merită să fim atenți la faptul că toate încăperile încălzite trebuie să fie echipate nu numai cu ventilație de alimentare, ci și cu ventilație de evacuare pentru a preveni dezechilibrul de temperatură, care poate duce la consecințe negative atât pentru echipamente, cât și pentru camera în sine, și pentru oamenii care lucrează aici.
Dacă sediul nu are o rețea permanentă de conducte de abur și nu există posibilitatea instalării unui generator de abur, atunci cea mai bună alegere ar fi utilizarea unui încălzitor electric. În plus, este mai bine să alegeți un tip de încălzitor electric pentru acele camere în care există o ventilație destul de slabă (clădiri de birouri sau case private). Încălzitoarele electrice nu au nevoie de comunicații tehnice suplimentare. Pentru un încălzitor electric, prezența unui curent electric este suficientă, care se aplică în aproape orice cameră în care locuiesc sau lucrează oameni. Toate încălzitoarele electrice sunt echipate cu încălzitoare electrice tubulare, ceea ce crește schimbul de căldură cu aerul ambiant din ventilație. Principalul lucru este că caracteristicile cablurilor electrice de alimentare corespund puterii elementelor de încălzire.
Schema unui dispozitiv de încălzire a apei.
Utilizarea încălzitoarelor de apă este justificată dacă aveți mai multe surse de încălzire a apei. Una dintre cele mai bune opțiuni pentru utilizarea echipamentelor de apă este să le folosiți ca schimbătoare de căldură, adică dispozitive care preiau energie termică de la purtătorii de căldură. Atunci când operați astfel de sisteme, trebuie respectate măsurile de siguranță, iar întreținerea și etanșeitatea acestora trebuie monitorizate, deoarece temperatura apei din ele poate ajunge la 180 ° C, care este plină de leziuni termice. Avantajul fără îndoială al încălzitoarelor de apă este că pot fi conectate la sistemul de încălzire.
Încălzitor de apă: caracteristici de design
Un încălzitor de apă pentru ventilația de alimentare este economic în comparație cu omologii electrici: pentru a încălzi același volum de aer, energia este utilizată de 3 ori mai puțin, iar productivitatea este mult mai mare. Economiile se realizează prin conectarea la un sistem de încălzire centrală. Cu ajutorul unui termostat, este ușor să setați echilibrul de temperatură necesar.
Controlul automat îmbunătățește eficiența. Panoul de control al ventilației de alimentare cu încălzitor de apă nu necesită module suplimentare și este un mecanism pentru controlul și diagnosticarea situațiilor de urgență.
Compoziția sistemului este după cum urmează:
- Senzori de temperatură pentru apa exterioară și de retur, alimentarea cu aer și înfundarea filtrului.
- Amortizoare (pentru recirculare și aer).
- Supapa de încălzire.
- Pompă de circulație.
- Termostat capilar de protecție împotriva înghețului.
- Ventilatoare (evacuare și alimentare) cu mecanism de comandă.
- Comanda ventilatorului de evacuare.
- Alarma de incendiu.
Construcția unui încălzitor pentru conducte de apă tip 60-35-2 (dimensiune - 60 cm x 35 cm, rânduri - 2) din oțel zincat, destinat sistemelor de ventilație și aer condiționat
Încălzitoarele de apă și abur sunt disponibile în trei varietăți:
- Tub neted: un număr mare de tuburi goale sunt situate aproape unul de celălalt; transferul de căldură este mic.
- Lamelare: Tuburile cu aripioare măresc aria de disipare a căldurii.
- Bimetalice: țevile și colectoarele sunt realizate din aripioare de cupru, aluminiu. Cel mai eficient model.
Calcul online de încălzitoare electrice. Selectarea încălzitoarelor electrice în funcție de putere - T.S.T.
Sari la conținut
Pe această pagină a site-ului este prezentat un calcul online al încălzitoarelor electrice. Următoarele date pot fi determinate online: - 1. Puterea necesară (puterea de căldură) a aerotermului electric pentru sistemul de încălzire de alimentare. Parametrii de bază pentru calcul: volumul (debitul, performanța) fluxului de aer încălzit, temperatura aerului la intrarea în încălzitorul electric, temperatura de ieșire dorită - 2. temperatura aerului la ieșirea încălzitorului electric. Parametrii de bază pentru calcul: debitul (volumul) debitului de aer încălzit, temperatura aerului la intrarea în încălzitorul electric, puterea termică reală (instalată) a modulului electric utilizat
1. Calculul online al puterii încălzitorului electric (consumul de căldură pentru încălzirea aerului de alimentare)
Următorii indicatori sunt introduși în câmpuri: volumul de aer rece care trece prin încălzitorul electric (m3 / h), temperatura aerului de intrare, temperatura necesară la ieșirea încălzitorului electric. La ieșire (conform rezultatelor calculului online al calculatorului), se afișează puterea necesară a modulului de încălzire electrică pentru a respecta condițiile stabilite.
1 câmp. Volumul aerului de alimentare care trece prin încălzitorul electric (m3 / h) 2 câmp. Temperatura aerului la intrarea în încălzitorul electric (° С)
3 câmp. Temperatura aerului necesară la ieșirea încălzitorului electric
(° C) câmp (rezultat). Puterea necesară a încălzitorului electric (consum de căldură pentru încălzirea aerului de alimentare) pentru datele introduse
2. Calculul online al temperaturii aerului la ieșirea încălzitorului electric
Indicatorii sunt introduși în câmpuri: volumul (debitul) aerului încălzit (m3 / h), temperatura aerului la intrarea în încălzitorul electric, puterea încălzitorului de aer electric selectat. La ieșire (pe baza rezultatelor calculului online), este afișată temperatura aerului încălzit de ieșire.
1 câmp. Volumul aerului de alimentare care trece prin încălzitor (m3 / h) 2 câmp. Temperatura aerului la intrarea în încălzitorul electric (° С)
3 câmp. Putere termică a aerotermului selectat
(kW) câmp (rezultat). Temperatura aerului la ieșirea încălzitorului electric (° С)
Selectarea online a unui încălzitor electric în funcție de volumul de aer încălzit și puterea de căldură
Mai jos este un tabel cu nomenclatorul încălzitoarelor electrice produse de compania noastră. Folosind tabelul, puteți selecta aproximativ modulul electric potrivit pentru datele dvs. Inițial, concentrându-vă pe indicatorii volumului de aer încălzit pe oră (capacitatea aerului), puteți selecta un încălzitor electric industrial pentru cele mai comune moduri termice. Pentru fiecare modul de încălzire din seria SFO, este prezentată cea mai acceptabilă gamă de aer încălzit (pentru acest model și număr), precum și unele intervale de temperatură a aerului la intrarea și ieșirea încălzitorului. Făcând clic cu mouse-ul pe numele încălzitorului de aer electric selectat, puteți accesa pagina cu caracteristicile termotehnice ale acestui încălzitor de aer industrial electric.
| Numele încălzitorului electric | Putere instalată, kW | Gama de capacitate a aerului, m³ / h | Temperatura aerului de intrare, ° С | Gama de temperatură a aerului de ieșire, ° С (în funcție de volumul de aer) |
| SFO-16 | 15 | 800 — 1500 | -25 | +22 0 |
| -20 | +28 +6 | |||
| -15 | +34 +11 | |||
| -10 | +40 +17 | |||
| -5 | +46 +22 | |||
| 0 | +52 +28 | |||
| SFO-25 | 22.5 | 1500 — 2300 | -25 | +13 0 |
| -20 | +18 +5 | |||
| -15 | +24 +11 | |||
| -10 | +30 +16 | |||
| -5 | +36 +22 | |||
| 0 | +41 +27 | |||
| SFO-40 | 45 | 2300 — 3500 | -30 | +18 +2 |
| -25 | +24 +7 | |||
| -20 | +30 +13 | |||
| -10 | +42 +24 | |||
| -5 | +48 +30 | |||
| 0 | +54 +35 | |||
| SFO-60 | 67.5 | 3500 — 5000 | -30 | +17 +3 |
| -25 | +23 +9 | |||
| -20 | +29 +15 | |||
| -15 | +35 +20 | |||
| -10 | +41 +26 | |||
| -5 | +47 +32 | |||
| SFO-100 | 90 | 5000 — 8000 | -25 | +20 +3 |
| -20 | +26 +9 | |||
| -15 | +32 +14 | |||
| -10 | +38 +20 | |||
| -5 | +44 +25 | |||
| 0 | +50 +31 | |||
| SFO-160 | 157.5 | 8000 — 12000 | -30 | +18 +2 |
| -25 | +24 +8 | |||
| -20 | +30 +14 | |||
| -15 | +36 +19 | |||
| -10 | +42 +25 | |||
| -5 | +48 +31 | |||
| SFO-250 | 247.5 | 12000 — 20000 | -30 | +21 0 |
| -25 | +27 +6 | |||
| -20 | +33 +12 | |||
| -15 | +39 +17 | |||
| -10 | +45 +23 | |||
| -5 | +51 +29 |
zao-tst.ru
